10．如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)上端固定的絕緣輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R外其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在平面與一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，靜止時(shí)金屬棒位于A處，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為△l．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則（　�。�
A．輕彈簧的勁度系數(shù)為$\frac{mg}{△l}$
B．電阻R中電流最大時(shí)，金屬棒在A處下方的某個(gè)位置
C．金屬棒在最低處時(shí)彈簧的拉力一定小于2mg
D．從釋放到金屬棒最后靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為mg△l

分析 釋放瞬間金屬棒只受重力，加速度為g．當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí)，感應(yīng)電流最大，此時(shí)金屬棒所受的合力為零，與沒有磁場(chǎng)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性分析速度最大的位置，及金屬棒在最低處時(shí)加速度大小與g的關(guān)系，即可得到此處彈簧的拉力與2mg的關(guān)系．金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過(guò)程中，其重力勢(shì)能減小，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和彈簧的彈性勢(shì)能

解答 解：A、靜止時(shí)金屬棒位于A處，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為△l，即mg=k△l，輕彈簧的勁度系數(shù)為$\frac{mg}{△l}$，故A正確；
B、若沒有磁場(chǎng)，金屬棒回到A處時(shí)速度最大，有磁場(chǎng)時(shí)，由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬棒將受到安培阻力作用，則在A處上方速度達(dá)到最大，此時(shí)感應(yīng)電流最大．故B錯(cuò)誤．
C、若沒有磁場(chǎng)，金屬棒做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性可知，金屬棒在最低處時(shí)加速度大小等于g，方向豎直向上，由牛頓第二定律得知，金屬棒在最低處時(shí)彈簧的拉力等于2mg．
有磁場(chǎng)時(shí)，金屬棒還受到安培阻力作用，金屬棒向下到達(dá)的最低位置比沒有磁場(chǎng)時(shí)高，加速度應(yīng)小于g，則彈簧的拉力一定小于2mg．故C正確．
D、金屬棒最后靜止在A處，從釋放到金屬棒最后靜止的過(guò)程中，其重力勢(shì)能減小，轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和彈簧的彈性勢(shì)能，則電阻R上產(chǎn)生的熱量小于mg△l．故D錯(cuò)誤．
故選：AC

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，通過(guò)分析受力情況，由牛頓第二定律求解加速度．關(guān)鍵之處在于運(yùn)用對(duì)比的方法，與金屬棒做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)進(jìn)行比較，確定速度最大的位置和金屬棒最低位置，再分析彈簧的拉力，有較大的難度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．如圖甲所示，兩個(gè)平行正對(duì)的水平金屬板XX′極板長(zhǎng)L=0.2$\sqrt{3}$m，板間距離d=0.2m，在金屬板右端豎直邊界MN的右側(cè)有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)將X′極板接地，X極板上電勢(shì)φ隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．現(xiàn)有帶正電的粒子流以v0=105m/s的速度沿水平中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中，粒子的比荷q/m=108C/kg，重力可忽略不計(jì)，在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)（設(shè)兩板外無(wú)電場(chǎng)）．求：

（1）帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速率；
（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間之比；
（3）分別從O′點(diǎn)和距O′點(diǎn)下方$\fracjp5fjpr{4}$=0.05m處射入磁場(chǎng)的兩個(gè)粒子，在MN上射出磁場(chǎng)時(shí)兩出射點(diǎn)之間的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．伽利略首先建立了加速度概念
B．牛頓通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)得出自由落體運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的平方成正比
C．安培發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了判定電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向的右手螺旋定則

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．熱敏電阻是電阻值對(duì)溫度極為敏感的一種電阻，熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC），正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時(shí)電阻值變大，負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時(shí)電阻值變小，熱敏電阻的這種特性，常常應(yīng)用在控制電路中．

（1）某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)出熱敏電阻R1的I-U圖象如圖乙曲線Ⅱ所示，請(qǐng)分析說(shuō)明該熱敏電阻是PTC熱敏電阻（填“PTC”或“NTC”）．
（2）該小組選用下列器材探究通過(guò)熱敏電阻R1（常溫下阻值約為10Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)．
A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω
B．電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻約1Ω）
C．電壓表V1（量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表V2（量程15.0V，內(nèi)阻約10kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為10Ω）
F．滑動(dòng)變阻器R′（最大阻值為1000Ω）
G．電源E（電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻忽略），電鍵、導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，則電流表應(yīng)選A；電壓表選D； 滑動(dòng)變阻器選E．（只需填寫器材前面的字母即可）
（3）請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，在圖甲虛線框內(nèi)畫出該小組設(shè)計(jì)的電路圖．
（4）若將該熱敏電阻接在電動(dòng)勢(shì)為10.0V，內(nèi)阻為25Ω的電源兩端，則熱敏電阻實(shí)際消耗的電功率為1.0W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．以下是小麗同學(xué)在“探究共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中的操作步驟．請(qǐng)完成步驟中的填空：
A．將一方形薄木板平放在桌面上，在板面上用圖釘固定好白紙，將三個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤用細(xì)線系在小鐵環(huán)上，如圖甲所示
B．先將其中兩個(gè)測(cè)力計(jì)固定在圖板上，再沿某一方向拉著第三個(gè)測(cè)力計(jì)．當(dāng)鐵環(huán)平衡時(shí)，分別記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2、F3和它們的方向，并作出各個(gè)力的圖示
C．按平行四邊形定則作出F1、F2的合力F12，如圖乙所示．比較F12和F3，由此，找出三個(gè)力F1、F2、F3的關(guān)系．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．如圖所示，空間虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，AA′，BB′，CC′是該電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的距離為1cm，其中BB′為零電勢(shì)能面．一質(zhì)量為m、帶電織為+q的粒子沿AA'方向以初速度v0自圖中的P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，剛好從C′點(diǎn)離開電場(chǎng)．已知PA′=2cm粒子的重力忽略不計(jì)．傾說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．該粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是2mv02
B．該粒子到達(dá)C′點(diǎn)時(shí)的速度是$\sqrt{2}$v0
C．該粒子到達(dá)C′點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是mv02
D．該粒子通過(guò)等勢(shì)面BB′時(shí)的動(dòng)能是1.5mv02

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．下面四幅圖片涉及物理學(xué)史上的四個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，其中說(shuō)法正確的有（　�。�
A．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)定出了引力常數(shù)
B．奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在電場(chǎng)
C．法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律
D．牛頓根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

19．如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，以（r，0）為圓心，r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)區(qū)域的圓心為O′，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里．在y＞r的足夠大的區(qū)域內(nèi)，存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E．從O點(diǎn)以相同速率向不同方向發(fā)射質(zhì)子，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi)，且質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑也為r．已知質(zhì)子的電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子所受重與及質(zhì)子間相互作用力的影響．
（1）求質(zhì)子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)速度的大�。�
（2）若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，求質(zhì)子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間．
（3）若質(zhì)子沿x軸正方向成夾角θ（0＜θ＜$\frac{π}{2}$）的方向從O點(diǎn)射入第一象限的磁場(chǎng)中，求質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點(diǎn)光源S，從S發(fā)出的光線SA以角度θ入射到玻璃板上表面，經(jīng)過(guò)玻璃板后從下表面射出，如圖所示．若沿此光線傳播的光從光源到玻璃板上表面的傳播時(shí)間與在玻璃板中的傳播時(shí)間相等，點(diǎn)光源S到玻璃上表面的垂直距離l應(yīng)是多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案